CN111550234A - 一种电磁波传输近钻头地质导向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁波传输近钻头地质导向系统，涉及近钻头地质导向系统技术领域。该电磁波传输近钻头地质导向系统，包括地面系统、马达、探管、接收短节、连续波脉冲发生器、测量短节和地面接收器，地面系统的输出端与马达的输出端电性连接，马达的输出端固定连接有探管，探管内壁的底部固定安装有测量短节，探管内壁的顶部固定安装有接收短节，接收短节的输出端与连续波脉冲发生器的输入端电性连接。该电磁波传输近钻头地质导向系统，采用基于电磁耦合的无线短传系统，通过该系统将近钻头传感器的采集信息传给地面系统，在深井、复杂井等钻井井下环境下，利用电磁技术实现信号无线传输。
Description
技术领域
本发明涉及近钻头地质导向系统技术领域，具体为一种电磁波传输近钻头地质导向系统。
背景技术
随着随钻测量和随钻测井技术的发展，在靠近钻头的位置安装了更多用于数据采集的传感器，这样能更及时、更准确的获得井下采集信息。但同时也产生了一个问题，就是如何将数据传输到地面。因为在旋转导向钻井系统中，用于数据采集的近钻头传感器与MWD系统是被动力钻具分开的，二者之间用线缆连接很麻烦，而且成本很高。
发明内容
本发明提供了一种电磁波传输近钻头地质导向系统，在深井、复杂井等钻井井下环境下，利用电磁技术实现信号无线传输。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电磁波传输近钻头地质导向系统，包括地面系统、马达、探管、接收短节、连续波脉冲发生器、测量短节和地面接收器，所述地面系统的输出端与马达的输出端电性连接，所述马达的输出端固定连接有探管，所述探管内壁的底部固定安装有测量短节，所述探管内壁的顶部固定安装有接收短节，所述接收短节的输出端与连续波脉冲发生器的输入端电性连接。
作为本发明一种电磁波传输近钻头地质导向系统优选的，所述测量短节包括电池组、控制电路、井斜和工具面传感器、自然伽马传感器、电阻率传感器和电磁波发射天线。
作为本发明一种电磁波传输近钻头地质导向系统优选的，所述电池组的输出端与控制电路的输入端电性连接，所述控制电路的输出端为多个，多个所述控制电路的输出端分别与井斜和工具面传感器的输入端、自然伽马传感器的输入端、电阻率传感器的输入端和电磁波发射天线的输入端电性连接，所述井斜和工具面传感器的输出端、自然伽马传感器的输出端、电阻率传感器的输出端均与电磁波发射天线的输入端电性连接。
作为本发明一种电磁波传输近钻头地质导向系统优选的，所述电磁波发射天线与接收短节通过无线区域网信号传输。
作为本发明一种电磁波传输近钻头地质导向系统优选的，所述连续波脉冲发生器与地面接收器通过脉冲信号连接。
作为本发明一种电磁波传输近钻头地质导向系统优选的，所述地面接收器的输出端与地面系统的输入端电性连接。
本发明提供了一种电磁波传输近钻头地质导向系统。具备以下有益效果：
1、该电磁波传输近钻头地质导向系统，采用基于电磁耦合的无线短传系统，通过该系统将近钻头传感器的采集信息传给地面系统，在深井、复杂井等钻井井下环境下，利用电磁技术实现信号无线传输。
2、该电磁波传输近钻头地质导向系统，测量参数及时，让地质及工程人员随时掌握当前所钻遇的地层和井身状况，及时调整施工方案，实施精准地质及工程导向。
3、该电磁波传输近钻头地质导向系统，由于近钻头测量点更靠近钻头，并且伽马具有方位性，在界面明显的地层可以分辨油顶和油底。
4、该电磁波传输近钻头地质导向系统，近钻头仪器只有两个短接，下部短节连接在螺杆下部，上部短节连接在螺杆上部即可，大大减少仪器配接的时间。
5、该电磁波传输近钻头地质导向系统，除井斜、方位、工具面、伽马、电阻率之外，还能够测量井底压力、钻头转速等参数，可以预测井下异常状况，判断马达工作状况。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
图中：1、地面系统；2、马达；3、探管；4、接收短节；5、连续波脉冲发生器；6、测量短节；61、电池组；62、控制电路；63、井斜和工具面传感器；64、自然伽马传感器；65、电阻率传感器；66、电磁波发射天线；7、地面接收器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种电磁波传输近钻头地质导向系统，包括地面系统1、马达2、探管3、接收短节4、连续波脉冲发生器5、测量短节6和地面接收器7，地面系统1的输出端与马达2的输出端电性连接，马达2的输出端固定连接有探管3，探管3内壁的底部固定安装有测量短节6，测量短节6的外部固定安装有减震机构，防止测量短节的损坏，探管3内壁的顶部固定安装有接收短节4，接收短节4的输出端与连续波脉冲发生器5的输入端电性连接，连续波脉冲发生器5与地面接收器7通过脉冲信号连接，地面接收器7的输出端与地面系统1的输入端电性连接，通过地面系统1控制马达2进行工作，马达2带动探管3进行工作，探管3底部的测量短节6进行测量钻头，接收短节4给连续波脉冲发生器5电信号，连续波脉冲发生器5发出脉冲信号给地面接收器7，地面接收器7将数据传输给地面系统1，同时连续波脉冲发生器5发生脉冲的时候，还能够测量井底压力、钻头转速等参数。
本实施方案中：测量短节6包括电池组61、控制电路62、井斜和工具面传感器63、自然伽马传感器64、电阻率传感器65和电磁波发射天线66，电池组61的输出端与控制电路62的输入端电性连接，控制电路62的输出端为多个，多个控制电路62的输出端分别与井斜和工具面传感器63的输入端、自然伽马传感器64的输入端、电阻率传感器65的输入端和电磁波发射天线66的输入端电性连接，井斜和工具面传感器63的输出端、自然伽马传感器64的输出端、电阻率传感器65的输出端均与电磁波发射天线66的输入端电性连接，电磁波发射天线66与接收短节4通过无线区域网信号传输，电池组61将控制电路62进行供电，控制电路62将井斜和工具面传感器63、自然伽马传感器64、电阻率传感器65和电磁波发射天线66进行控制供电，井斜和工具面传感器63测量井斜和工具面，自然伽马传感器64测量自然伽马，电阻率传感器65测量钻头的电阻，井斜和工具面传感器63、自然伽马传感器64和电阻率传感器65测量的数据通过电磁波发射天线66发射给接收短节4。
使用时，通过地面系统1控制马达2进行工作，马达2带动探管3进行工作，探管3底部的测量短节6进行测量钻头，电池组61将控制电路62进行供电，控制电路62将井斜和工具面传感器63、自然伽马传感器64、电阻率传感器65和电磁波发射天线66进行控制供电，井斜和工具面传感器63测量井斜和工具面，自然伽马传感器64测量自然伽马，电阻率传感器65测量钻头的电阻，井斜和工具面传感器63、自然伽马传感器64和电阻率传感器65测量的数据通过电磁波发射天线66发射给接收短节4，接收短节4给连续波脉冲发生器5电信号，连续波脉冲发生器5发出脉冲信号给地面接收器7，地面接收器7将数据传输给地面系统1，同时连续波脉冲发生器5发生脉冲的时候，还能够测量井底压力、钻头转速等参数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电磁波传输近钻头地质导向系统，包括地面系统（1）、马达（2）、探管（3）、接收短节（4）、连续波脉冲发生器（5）、测量短节（6）和地面接收器（7），其特征在于：所述地面系统（1）的输出端与马达（2）的输出端电性连接，所述马达（2）的输出端固定连接有探管（3），所述探管（3）内壁的底部固定安装有测量短节（6），所述探管（3）内壁的顶部固定安装有接收短节（4），所述接收短节（4）的输出端与连续波脉冲发生器（5）的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电磁波传输近钻头地质导向系统，其特征在于：所述测量短节（6）包括电池组（61）、控制电路（62）、井斜和工具面传感器（63）、自然伽马传感器（64）、电阻率传感器（65）和电磁波发射天线（66）。
3.根据权利要求2所述的一种电磁波传输近钻头地质导向系统，其特征在于：所述电池组（61）的输出端与控制电路（62）的输入端电性连接，所述控制电路（62）的输出端为多个，多个所述控制电路（62）的输出端分别与井斜和工具面传感器（63）的输入端、自然伽马传感器（64）的输入端、电阻率传感器（65）的输入端和电磁波发射天线（66）的输入端电性连接，所述井斜和工具面传感器（63）的输出端、自然伽马传感器（64）的输出端、电阻率传感器（65）的输出端均与电磁波发射天线（66）的输入端电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种电磁波传输近钻头地质导向系统，其特征在于：所述电磁波发射天线（66）与接收短节（4）通过无线区域网信号传输。
5.根据权利要求1所述的一种电磁波传输近钻头地质导向系统，其特征在于：所述连续波脉冲发生器（5）与地面接收器（7）通过脉冲信号连接。
6.根据权利要求1所述的一种电磁波传输近钻头地质导向系统，其特征在于：所述地面接收器（7）的输出端与地面系统（1）的输入端电性连接。
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| CN112177592A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 北京六合伟业科技股份有限公司 | 一种超短半径井位智能测控系统 |
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